RC 時定数計算ツール
RC回路の時定数、充電時間を63.2％と99％、および−3dBのカットオフ周波数を計算します。フィルターとタイミング回路の設計に不可欠です。
公式
\tau = RC, \quad f_{-3dB} = \frac{1}{2\pi RC}
仕組み
RC時定数は抵抗-コンデンサ回路の基本的な動作を表し、電気システムにおける電荷の蓄積または消散の様子を捉えます。コンデンサが抵抗を介して充電または放電すると、電圧は直線的ではなく指数的に変化します。この時定数 () は回路の過渡応答を表す重要なパラメータで、電圧がどれだけ速く上昇または下降するかを示します。Ω (1時定数) になると、コンデンサは充電中に最終電圧の約 63.2% に達し、放電中は初期電圧の 36.8% まで減衰します。このプロセスの指数関数的な性質は、電流の流れ、コンデンサの充電、および電子の移動を妨げる抵抗の間の本質的な関係に由来します。
計算例
実践的なヒント
- ✓実際の抵抗とコンデンサは異なるため、必ず実際の部品公差を測定してください
- ✓オシロスコープを使用してRCの充電/放電動作を視覚化および検証する
- ✓高精度タイミング回路を設計するときは温度係数を考慮してください
よくある間違い
- ✗指数関数的減衰/電荷の代わりに線形電圧変化を想定
- ✗実際の時定数を無視し、任意の充電時間を使用する
- ✗充電曲線と放電曲線の違いについての誤解
よくある質問
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